光學(xué)分析法與元素分析法(1)(已修改)
2025-05-08 13:55 本頁面
【正文】 第三章 光學(xué)分析法 光分析方法的分類 classification of electrochemical analysis 光分析法 原子吸收法 紅外法 原子發(fā)射法 核磁法 熒光法 紫外可見法 分子光譜 原子光譜 紫外 可見分光光度分析 (Ultraviolet and Visible Spectrophotometry, UVVis) 紫外 可見吸收光譜原理 吸收光譜的測量 LambertBeer 定律 紫外 可見光度計儀器組成 分析條件選擇 不同類型分光光度法的應(yīng)用 ? ? UVVis方法是分子光譜方法，它利用分子對外來輻射的選擇性吸收特性。 ? UVVis涉及分子外層電子的能級躍遷；光譜區(qū)在 160~780nm. ? UVVis主要用于分子的定量分析，但紫外光譜(UV)為四大波譜之一，是鑒定許多化合物，尤其是有機化合物的重要定性工具之一。 紫外 可見吸收光譜原理 一 、 分子吸收光譜的形成 過程：運動的分子外層電子 吸收外來輻射 產(chǎn)生電子能級躍遷 分子吸收譜 。 ?? h*MhM t0 II ? ??? ???有機分子能級躍遷 1. 可能的躍遷類型 有機分子包括 : 成鍵軌道 ?、 ? ； 反鍵軌道 ?*、 ?* 非鍵軌道 n 分子吸收光譜躍遷類型 各軌道能級高低順序： ???? n??*??*（ 分子軌道理 論計算結(jié)果 ） ； 可能的躍遷類型： ??*； ??*； ??*； n?*； ??*； n?* ? 2. 能級組成：除了電子能級外，分子吸收能量將伴隨著分子的振動和轉(zhuǎn)動，即同時將發(fā)生 振動能級和轉(zhuǎn)動能級的躍遷！據(jù)量子力學(xué)理論，分子的振 轉(zhuǎn)躍遷也是量子化的或者說將產(chǎn)生非連續(xù)譜。因此，分子的能量變化 ?E為各種形式能量變化的總和： ? 其中 ?Ee最大： 120 eV。 ?Ev次之： eV。 ?Er最?。? eV ? 可見，電子能級間隔比振動能級和轉(zhuǎn)動能級間隔大1~2個數(shù)量級，在發(fā)生電子能級躍遷時，伴有振 轉(zhuǎn)能級的躍遷，形成所謂的 帶狀光譜 。 rve ΔΕΔΕΔΕΔΕ ??? 不同物質(zhì)結(jié)構(gòu)不同或者說其分子能級的能量 (各種能級能量總和 )或能量間隔各異 ， 因此不同物質(zhì)將 選擇性 地吸收不同波長或能量的外來輻射 ， 這是UVVis定性分析的基礎(chǔ) 。 定性分析具體做法 是讓不同波長的光通過待測物 ， 經(jīng)待測物吸收后 ，測量其對不同波長光的吸收程度 (吸光度 A)， 以吸光度 A為縱坐標(biāo) ， 輻射波長為橫坐標(biāo)作圖 ， 得到該物質(zhì)的吸收光譜或吸收曲線 ， 據(jù)吸收曲線的特性(峰強度 、 位置及數(shù)目等 )研究分子結(jié)構(gòu) 。 ?胡羅卜素 咖啡因 阿斯匹林 丙酮 幾種有機化合物的分子吸收光譜圖 。 吸收光譜的測量 LambertBeer 定律 當(dāng)入射光波長一定時 ， 待測溶液的吸光度 A與其濃度和液層 厚度成正比 ， 即 k 為比例系數(shù) ， 與溶液性質(zhì) 、 溫度和入射波長有關(guān) 。 ? 當(dāng)濃度以 g/L 表示時 ， 稱 k 為吸光系數(shù) ， 以 a 表示 ， 即 ? 當(dāng)濃度以 mol/L表示時 ， 稱 k 為摩爾吸光系數(shù) ， 以 ? 表示 ， 即 ? 比 a 更常用 。 ? 越大 ， 表示方法的靈敏度越高 。 ? 與波長有關(guān) ， 因此 ，? 常以 ??表示 。
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